leetcode——20. 有效的括号

1. 题目

给定一个只包括'('，')'，'{'，'}'，'['，']'的字符串s，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：

• 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
• 左括号必须以正确的顺序闭合。
• 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

示例 1：

输入： s = “()”
输出： true

示例 2：

输入： s = “()[]{}”
输出： true

示例 3：

输入： s = “(]”
输出： false

提示：

• 1 <= s.length <= 104
• s仅由括号'()[]{}'组成

2. 思路

这题可以使用数组来暴力求解，但要涉及到多次的遍历，效率不是很高。
我们可以采用数据结构里面的栈：

• 将左括号入栈，每次遇到一个右括号时，判断栈顶的左括号是否与其匹配。
• 如果匹配，我们就将栈顶的左括号出栈；否则，说明括号不匹配，直接返回False。
• 在遍历完整个字符串后，如果栈为空，则说明所有的括号都匹配；否则，说明还有未匹配的括号，返回False。

tips：
如果对栈不是很了解的，可以看这篇文章：数据结构——栈。

3. 代码实现

#define STACK_SIZE_INIT 4
typedef char STDataType;

typedef struct Stack
{
	STDataType* base;
	int top; //栈顶元素下一个
	int capacity; //栈容量
}ST;
//初始化
void STInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->base = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
	if (ps->base == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	ps->capacity = STACK_SIZE_INIT;
	ps->top = 0;//top为0表示空栈
}

//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->base);
	ps->base = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

//入栈
void STPush(ST* ps,STDataType e)
{
	assert(ps);
	//判断容量是否已满
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		STDataType* tmp = realloc(ps->base, sizeof(STDataType) * ps->capacity * 2);
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		ps->base = tmp;
		ps->capacity *= 2;
	}
	ps->base[ps->top] = e;
	ps->top++;
}

//判空
bool STEmpty(ST* ps)
{
	return ps->top == 0;
}


//出栈
void STPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!STEmpty(ps));
	ps->top--;
}

//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!STEmpty(ps));
	return ps->base[ps->top - 1];
}
bool isValid(char * s){
    ST e;
    STInit(&e);
    while(*s)
    {
        if(*s == '('
        || *s == '['
        || *s == '{')
        {
            STPush(&e,*s);
        }
        else
        {
            if(STEmpty(&e))
            {
                STDestroy(&e);
                return false;
            }
            char top = STTop(&e);
            STPop(&e);
            if((*s == ')' && top != '(')
            || (*s == ']' && top != '[')
            || (*s == '}' && top != '{'))
            {
                STDestroy(&e);
                return false;
            }
        }
        s++;
    }
    bool ret = STEmpty(&e);
    STDestroy(&e);
    return ret;
}

tips:
切记，我们向内存申请空间后，一定要记得释放。
虽然进程结束之后，申请的空间会自动返回给系统
但是对于一些服务器来说，是7*24工作的，如果出现内存泄漏，是一个很麻烦的事情，所以我们要在平时就养成好习惯。

4. 题目链接

leetcode——20. 有效的括号